文瑞霞 (中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院,黑龍江 大慶163712)
昌德氣田構(gòu)造上位于松遼盆地北部徐家圍子斷陷中西部的徐西斷超帶上,其西部為中央古隆起帶,東部為徐西凹陷[1,2](圖1)。氣田構(gòu)造圈閉類型以斷層復(fù)雜化的背斜、斷背斜、斷層遮擋的斷塊圈閉為主,具有較大的開發(fā)潛力[3~6]。據(jù)鉆井揭示,昌德氣田發(fā)育上侏羅統(tǒng)火石嶺組 (J3h),下白堊統(tǒng)沙河子組 (K1s)、營城組 (K1y)、登婁庫組(K1d)、泉頭組 (K1q)等地層[7,8],由深至淺、自東而西、強(qiáng)弱不等的逐層超覆于徐西大斷裂上。其中,K1d為坳陷期發(fā)育的一套地層,以紫褐色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰白色細(xì)砂巖互層沉積為特征,與下覆地層呈平行不整合接觸。研究區(qū)缺失登一段(K1d1)地層,登二段 (K1d2)和登四段 (K1d4)以細(xì)碎屑泥巖沉積為主,登三段 (K1d3)以細(xì)砂巖夾泥巖沉積為主。
圖1 區(qū)域地質(zhì)圖
區(qū)內(nèi)主要沉積類型為曲流河沉積與辮狀河沉積 (圖2、3)。
曲流河發(fā)育于地勢平緩的地區(qū),垂向序列呈現(xiàn)典型的二元結(jié)構(gòu)。巖性主要為大套的泥巖夾薄層砂巖,表現(xiàn)為 “泥包砂”的特點,泥巖多為紫-紫紅色,砂巖為灰-灰白色 (圖2)。對其進(jìn)一步可劃分出4種微相類型,分別為:河道微相、天然堤微相、決口扇微相、河漫灘微相,其中河漫灘為主要微相類型(圖4 (a))。
1)河道微相 曲流河的主要儲集體,巖性以粗、中、細(xì)砂巖為主,厚度一般大于2m。層理多為水流波痕成因的大、中型槽狀或板狀交錯層理,偶見平行層理。電測曲線表現(xiàn)為低自然伽馬 (qAPI)、高深側(cè)向電阻率 (ρlld),形態(tài)多以鐘形、箱形或鐘形-箱形復(fù)合型為主,光滑程度多為微齒、齒化,光滑較少。
圖2 曲流河典型垂向沉積序列及測井曲線特征
圖3 辮狀河典型垂向沉積序列及測井曲線特征
圖4 K1d沉積微相類型統(tǒng)計圖
2)天然堤、決口扇微相 天然堤屬河流相二元結(jié)構(gòu)的頂層沉積,主要由粉砂巖、泥巖組成,粒度比河道沉積細(xì),沉積構(gòu)造以小型波狀交錯層理、槽狀交錯層理為特征,qAPI相比河道略高,ρlld稍低;決口扇主要由細(xì)砂巖、粉砂巖組成,粒度比天然堤沉積物稍粗,厚度較小,一般小于1m,屬河流相中的事件沉積,電測曲線多為鋸齒狀甚至指狀。由于天然堤和決口扇微相分布范圍小,地震方法不易識別,可將其合并,統(tǒng)稱為邊灘微相。
3)河漫灘微相 位于天然堤外側(cè),地勢低洼平坦,巖性主要為粉砂巖和泥巖,粒度細(xì)。層理類型單調(diào),主要為波狀層理和水平層理。曲線形態(tài)以低平ρlld和高qAPI為特征。
辮狀河一般發(fā)育于地形坡降大地段,近物源區(qū),沉積物供應(yīng)充足,分選較差,粒度較粗。河流相二元結(jié)構(gòu)的底層沉積發(fā)育良好,而頂層沉積不發(fā)育或厚度較小。巖性為大套砂巖夾雜泥巖,呈現(xiàn) “砂包泥”的特點 (圖3)。對其進(jìn)一步可劃分出3種微相類型,分別為:河道微相、心灘微相、河道間微相,其中河道間為主要微相類型 (圖4(b))。
1)河道微相 巖性以粗、中、細(xì)砂巖為主,厚度相對較小,一般為1.5~4m,發(fā)育各種類型的交錯層理。曲線形態(tài)以較光滑或微齒的鐘形、箱形為主。
2)心灘微相 巖性包含粗、中、細(xì)、粉砂巖等多種類型,粒度相對河道沉積細(xì),厚度一般大于4m,沉積構(gòu)造類型與河道微相類似。曲線形態(tài)以微齒及齒化箱形、復(fù)合箱形為主,鐘形次之。
3)河道間微相 巖性粒度較細(xì),以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及薄層粉砂巖為主。電測曲線表現(xiàn)為高qAPI,低ρlld,形態(tài)較為平滑。
在對沉積相特征、相標(biāo)志分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合巖心、測井曲線、地震等資料對K1d進(jìn)行單井相分析,其特征分述如下。
斷裂活動較弱,沉積基本處于填平補(bǔ)齊階段。巖性以大套紫-紫紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾淺灰-灰白色細(xì)砂巖、粉砂巖為主,曲流河的二元結(jié)構(gòu)明顯。沉積微相類型主要有河道微相、天然堤微相、決口扇微相、河漫灘微相。
斷裂活動有所增強(qiáng),地形坡降變大。巖性特征表現(xiàn)為厚度較大的細(xì)砂巖、粉砂巖夾泥巖,曲流河二元結(jié)構(gòu)不明顯,頂層結(jié)構(gòu)不發(fā)育,為辮狀河沉積。沉積微相類型主要有河道微相和河道間微相。共有3個沉積旋回,每個旋回均為河道與河道間的相互疊置,但總體上表現(xiàn)為下粗上細(xì)的正旋回。
隨著斷裂活動停止,進(jìn)入坳陷期,整個地區(qū)地形坡降變緩。沉積相類型主要為曲流河沉積,巖性特征及微相劃分與K1d2類似,共分為4個旋回,每個旋回均具明顯的二元結(jié)構(gòu)。
重礦物分析法對判斷母巖成分、追索物源方向、推測沉積環(huán)境具有非常重要的意義,砂巖中重礦物組合類型及其分布可作為物源區(qū)分析的依據(jù)之一[9~11]。一般來說,沉積巖中不穩(wěn)定類重礦含量距物源區(qū)越近,其含量越高,穩(wěn)定類重礦物含量距物源區(qū)越遠(yuǎn),其含量越高[12]。
K1d沉積時期由于古隆起的分割作用,具多物源、多沉積中心的特點。通過對重礦物資料的統(tǒng)計分析認(rèn)為,K1d沉積時期,物源主要來自研究區(qū)北部、部分來自西部。
4.2.1 登二段
K1d2砂體較薄,呈現(xiàn) “泥包砂”現(xiàn)象,以曲流河沉積為主,扇三角洲沉積為輔 (圖5)。登二段下部 (K1dL2)沉積時期,主要受西高東低的構(gòu)造及西部物源影響,曲流河河道主要在西北部一帶發(fā)育,東部繼承了K1y扇三角洲相沉積模式;登二段上部 (K1du2)沉積時期,曲流河河道分布較散,研究區(qū)西部主要發(fā)育河漫灘微相。
4.2.2 登三段
K1d3砂巖較厚,呈現(xiàn) “砂包泥”現(xiàn)象,以河流-辮狀河沉積為主,自下而上辮狀河河道由北向南分布區(qū)域逐漸增大 (圖6)。登三段下部 (K1dL3)沉積時期,辮狀河河道砂體在研究區(qū)廣泛發(fā)育,心灘砂體在D101井、D102井、S5井、F9-3井和F4井區(qū)集中發(fā)育;登三段中部 (K1dm3)沉積時期,辮狀河河道砂體與心灘砂體面積持續(xù)擴(kuò)大并達(dá)到峰值;登三段上部 (K1du3)沉積時期,辮狀河河道砂體基本保持了早期的發(fā)育特征,心灘砂體面積逐漸減小。
圖5 K1d2沉積微相平面分布圖
圖6 K1d3沉積微相平面分布圖
4.2.3 登四段
K1d4砂巖較薄,呈現(xiàn) “泥包砂”現(xiàn)象,以河流-曲流河沉積為主,河道砂體呈條帶狀分布,河漫灘微相較為發(fā)育 (圖7)。登四段下部 (K1dL4)沉積時期,曲流河河道主要延南北向展布,東西向次之;而登四段上部 (K1du4)基本繼承了K1dL4沉積時期特點,曲流河河道略向研究區(qū)東南方向推進(jìn)。
圖7 K1d4沉積微相平面分布圖
1)昌德氣田K1d物源主要來自研究區(qū)北部、部分來自西部。
2)K1d以河流相沉積為主。K1d4和K1d2主要為曲流河砂體沉積,河道砂體薄且泥質(zhì)含量高,儲層不發(fā)育;K1d3主要為辮狀河砂體沉積,砂體厚度相對較大,呈南北向條帶狀分布。
3)昌德氣田K1d各小層沉積相平面展布表現(xiàn)出良好的繼承性。
[1]付廣,楊勉,薛永超 .松遼盆地昌德氣藏有效聚氣量研究 [J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),1999,18(2):13~15.
[2]金銀姬 .松遼盆地北部昌德地區(qū)火山巖識別技術(shù)研究 [D].大慶:大慶石油學(xué)院,2008.
[3]張曉東,楊玉峰,殷進(jìn)垠,等 .松遼盆地昌德氣田天然氣成因及成藏模式 [J].現(xiàn)代地質(zhì),2000,14(2):203~208.
[4]付廣,曾立智,趙金紅 .大慶長垣以東古隆起天然氣成藏條件的差異性 [J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2003,22(2):1~3.
[5]張居和,方偉,李景坤,等 .松遼盆地徐家圍子斷陷深層天然氣成因類型及各種成因氣貢獻(xiàn) [J].地質(zhì)學(xué)報,2009,83(4):579~589.
[6]張艷,孫雅林,王璞珺,等 .松遼盆地昌德氣田深層登三、四段底界面特征 [J].世界地質(zhì),2011,30(4):624~630.
[7]徐巖,楊雙玲 .昌德氣田營城組火山巖儲層建模技術(shù) [J].天然氣工業(yè),2009,29(8):19~21.
[8]姜傳金,蒼思春,吳杰 .徐家圍子斷陷深層氣藏類型及成藏模式 [J].天然氣工業(yè),2009,29(8):5~7.
[9]徐亞軍,杜遠(yuǎn)生,楊江海 .沉積物物源分析研究進(jìn)展 [J].地質(zhì)科技情報,2007,26(3):26~32.
[10]和鐘鏵,劉招君,張峰 .重礦物在盆地分析中的應(yīng)用研究進(jìn)展 [J].地質(zhì)科技情報,2001,20(4):29~32.
[11]莫午零,吳朝東,張順,等 .松遼盆地北部上白堊統(tǒng)嫩江組物源及古流向分析 [J].石油實驗地質(zhì),2012,34(1):40~46.
[12]許秀才,劉元吉,趙建軍,等 .古龍北地區(qū)姚一段地層沉積物源及古水流分析 [J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),2008,27(3):36~38.